Detail předmětu

Fyzika stavebních látek

FAST-BJA009Ak. rok: 2024/2025

Náplň předmětu je členěna do tří částí, a to části fyzikálních vlastností materiálů, stavební tepelné techniky a šíření vlhkosti. Z hlediska návaznosti získávání poznatků u studentů se teorie v předmětu rozšiřuje na obecných poznatcích fyziky, nauky o stavebních hmotách a materiálech s využitím některých matematických postupů.
V předmětu je rozpracována zejména teorie šíření tepla, difúze vodní páry a šíření vlhkosti strukturou stavebních materiálů a průvzdušnosti s ohledem na jejich specifické vlastnosti, příp. nehomogenní uspořádání ve stavebních fragmentech, a to za stacionárního i dynamického působení okolního prostředí. Obecnými principy transmise tepla i vlhkosti jsou zdůvodněny noremní posuzovací kritéria stavebních konstrukcí. Rovněž jsou uvedeny hlavní principy navrhování stavebních konstrukcí a budov. Osnova předmětu obsahuje kapitoly o experimentálních možnostech stanovení materiálových vlastností staviv, dokladování noremních a závazných vlastností pro navrhování. Cvičení má zčásti laboratorní a zčásti výpočtový charakter.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. Ing. Jiří Zach, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Vstupní znalosti

Znalosti ze všeobecné fyziky, numerické matematiky, teorie stavebních hmot. Ovládnutí poznatků aplikované fyziky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Teorie fyzikálních a užitných vlastností stavebních materiálů ve stavu zabudování do stavebních konstrukcí, interakce použitých staviv s okolními materály. Fyzikální projevy stavebních konstrukcí se zaměřením na tepelnou techniku budov, vlhkostní šíření v budovách, vytváření vnitřního mikroklimatu v budovách, vliv na životní prostředí, využití alternativních tepelných zdrojů, tepelná náročnost staveb.
Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o teorii fyzikálních a užitných vlastností stavebních materiálů ve stavu zabudování do stavebních konstrukcí, interakci použitých staviv s okolními materiály, fyzikálních projevech stavebních konstrukcí se zaměřením na tepelnou techniku budov, vlhkostním šíření v budovách, vytváření vnitřního mikroklimatu v budovách, vlivu na životní prostředí, využití alternativních tepelných zdrojů a tepelné náročnosti staveb.

Základní literatura

ČSN 730540 Tepelná ochrana budov (části 1 - 4), Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha (CS)
HALAHYJA, M. Stavebná tepelná technika, akustika a osvetlenie. Alfa, Bratislava, 1985 (SK)
Chmurný, I., Stavebná tepelná technika, Základy tepelnej ochrany budov, Vydavatelstvo STU, 2014 , ISBN: 978-80-227-4147-7 (SK)
Vaverka, J.; Chybík, J., Mrlík, F. Stavební fyzika 2, stavební tepelná technika. 1. vyd. Brno: VUTIUM, 2000. 420 s. ISBN 80-214-1649-1. (CS)
VAVERKA, J. kol. Stavební fyzika I. VUTIUM, Brno, 1998. ISBN 80-214-2910-0 (CS)

Doporučená literatura

Bošová, D.,  Stavební fyzika II. Stavební tepelná technika, ČVUT, 2019, ISBN: 978-80-01-05645-5 (CS)
CHYBÍK, J. Přírodní stavební materiály. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2009. 272 s. ISBN978-80-247-2532-1 (CS)
KÜNZEL, H.M. Simultaneous Heat and Moisture Transport in Building Components.One- and two-dimensional calculation using simple parameters. PhD Thesis. Stuttgart: Fraunhofer Institute of Building Physics, 1995 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace M , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Zach, Ph.D.

Osnova

  • 1. Zákonitosti šíření tepla ve stavebních materiálech.
  • 2. Tepelně-technické vlastnosti stavebních látek.
  • 3. Stav materiálu, tepelně-izolační vlastnost staviv.
  • 4. Vzduch, vzduchové vrstvy, tepelně-izolační vlastnosti vzduchových vrstev.
  • 5. Stacionární, nestacionární šíření tepla materiálem.
  • 6. Tepelné mosty, hygienické kritérium při jejich vlivu.
  • 7. Zdroje vlhkosti ve stavebních konstrukcích.
  • 8. Vlhký vzduch, difuze vodní páry.
  • 9. Vlhkostní vlastnosti materiálů.
  • 10. Celoroční bilance vlhkosti.
  • 11. Posuzovací kritéria stavebních konstrukcí. Normativní podmínky podle národní a evropské technické legislativy.
  • 12. Propustnost vzduchu, infiltrace.
  • 13. Tepelná stabilita, energetická náročnost objektů. Experimentální metody v tepelné technice.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Zach, Ph.D.
Ing. Vítězslav Novák, Ph.D.

Osnova

  • 1. Úvodní cvičení, požadavky pro absolvování předmětu, bezpečnostní předpisy k provádění praktické laboratorní části cvičení.
  • 2. Stanovení součinitele tepelné vodivosti Bockovou metodou.
  • 3. Stanovení součinitele teplotní vodivosti.
  • 4. Stanovení rozložení teplotního pole elektroanalogickou metodou.
  • 5. Stanovení teplotního útlumu a fázového zpoždění ve stěně.
  • 6. Stanovení relativní vlhkosti vzduchu a zjišťování vlhkosti pórovitého vzorku staviva nepřímou metodou.
  • 7. Výpočet a posouzení tepelného odporu vícevrstvé stěny.
  • 8. Výpočet tepelného odporu vzduchových vrstev.
  • 9. Výpočet teplotního útlumu stavební konstrukce.
  • 10. Zjištění rizika vnitřního hromadění vlhkosti ve stěně.
  • 11. Výpočet intenzity vnitřní kondenzace ve stěně.
  • 12. Roční bilance vlhkosti ve stěně.
  • 13. Kontrola splnění povinností ve cvičení, zápočtový test.